Zápas s (U)EFI na Samsung 900X

4.11.2012 12:02 | Přečteno: 2373× | | poslední úprava: 8.11.2012 00:27

Potřeboval jsem velmi lehký, ale ne úplně aušusový laptop pro případné cesty (cestování nenávidím, ale občas mi nic jiného nezbývá). Samsung 900X se zdál jako nejlepší volba, byť mi udělal v peněžence řádský průvan Zároveň je to má první mašina s UEFI, takže zde popíšu svůj zápas s ním, pro případ, že se to někomu bude hodit. Myslím, že řada laptopů této generace se chová podobně nebo stejně. Pokud to, co tu píšu, už všichni víte, tak se omlouvám.

Laptop se prodává s předinstalovanými Windows 8, která se snaží uživatele nikam jinam nepustit: po spuštění ihned najedou, stisk vypínacího tlačítka je pouze zahibernuje, systém bootuje vždy z vnitřního disku, a pokud se něco podělá, při restartu se bez ptaní spustí automatická obnova, zkrátka Malý Měkký udělal všechno pro to, aby měl uživatel pocit, že jejich systém je neoddělitelnou součástí laptopu. Ale zbavit se jich přece jen dá.

Mé poznatky:

• Defaultně není nainstalován EFI Shell ani žádný bootloader, který by umožnil uživateli vybrat, co má startovat. Firmware nevypisuje ani žádné texty, které by ukázaly, o co se pokouší nebo co mu vadí; jediné, co je vidět, je logo Samsungu.
• Stisk klávesy F2 při bootu (ihned poté, co se objeví logo Samsungu, časové okno je 1-2 sekundy) otevře textový setup (vypadá stejně jako klasický BIOSový).
• Secure Boot je standardně zapnutý, ale v setupu se dá (a pro účely instalace musí) vypnout. Tím se smaže přednahraný Platform Key, ale zároveň se odblokuje možnost nahrát si vlastní klíče.
• V setupu lze nastavit bootování v režimu kompatibility s BIOSem - pak lze nastartovat z "normálního" instalačního CD/DVD, naformátovat disk DOSově a takto to používat, jako by tam EFI nebylo. Pozor: v tomto režimu nejde automaticky nainstalovat GRUB2, protože systém nevidí proměnné EFI. Ale bootovací oddíl EFI se dá namontovat ručně a zapsat tam svůj vlastní EFI bootloader (jak GRUB2, tak třeba elilo).
• EFI firmware bootuje jen a pouze ze souboru \EFI\BOOT\BOOTx64.EFI (case insensitive), ničeho jiného si nevšímá. Proto nefunguje například bootovací USB Arch Linuxu, které má startovací soubor pojmenovaný trochu jinak. (UPDATE: Tak jednoduché to není, Arch má startovací binárku pojmenovanou správně, přesto ji Samsung neakceptuje, nevím proč.)

Disk má z výroby tabulku oddílů typu GPT (starší verze fdisk a spol. to nedokážou načíst, pak je třeba použít parted nebo gdisk). Oddíly jsou:

1. Oddíl "Windows rescue", cca 500 MiB, formát FAT32, obsahuje EFI binárku, která se použije při automatické obnově widlí, a pomocné soubory. Při normálním startu se nepoužívá.
2. EFI system partition, ze kterého systém bootuje, cca 300 MiB, formát FAT32. Start systému začíná spuštěním binárky EFI/BOOT/BOOTx64.EFI; všechno ostatní jsou pomocné soubory (několik adresářů a souborů je šalebně pojmenovaných, třeba EFI/Windows/Boot - firmware si jich nevšímá, nevím, jestli tam jsou pro zmatení nepřítele nebo co.)
3. Systémový oddíl Windows.
4. Datový oddíl (C:) Windows.
5. Oddíl "Windows reserved". Pravděpodobně archív souborů pro obnovu.
6. Další oddíl "Windows reserved".

USB disk pro bootování z EFI

Pro účely instalace se hodí mít USB disk bootovatelný z EFI. Ten lze vyrobit takto:

1. USB disk rozdělíme pomocí normální DOSovské tabulky oddílů (hádám, že GPT by fungovala taky, ale nezkoušel jsem).
2. Vytvoříme oddíl, kam přijde binárka EFI s případnými dodatečnými soubory; oddíl musí mít nastaven typ na 0xEF. Nemusí mít nastaven flag "bootable".
3. Naformátujeme oddíl na FAT32 (pomocí mkfs.vfat -F32).
4. Binárku, která se má spustit (například EFI Shell), je třeba uložit jako EFI/BOOT/BOOTx64.efi (velikost písmen není podstatná, je to FAT).

EFI Shell

Pro ladění se mi velmi hodil EFI Shell. Podobá se DOSu, takže je to dost hnus, ale umožňuje se pohybovat po filesystému, spouštět EFI aplikace a nastavovat různé věci. Lze ho stáhnout jako součást vývojového kitu pro EFI (soubor Edk 1.06.zip). Předkompilovaná binárka shellu je v Edk/Other/Maintained/Application/UefiShell/bin/x64/Shell_Full.efi a nepotřebuje ke svému běhu žádné další soubory - stačí jen nakopírovat na USB disk jako EFI/BOOT/BOOTx64.efi a mělo by to fungovat.

Samozavedení jádra z EFI

Od verze 3.6.4 (tuším) lze jádro přeložit tak, že funguje současně i jako EFI binárka, kterou lze přímo spustit třeba v EFI Shellu. V konfiguraci jádra je třeba zapnout volbu CONFIG_EFI_STUB. V nejjednodušším případě stačí výsledný soubor vmlinuz zkopírovat do EFI oddílu (opět pod jménem EFI/BOOT/BOOTx64.efi) a jádro při zapnutí ihned nabootuje stejně jako předtím Windows.

Protože takto spuštěné jádro nemá odkud načíst příkazovou řádku (zejména argument root=...), musí se řádka přímo zabudovat do jádra - přinejmenším argument root=/dev/sd... (volba CONFIG_CMDLINE_BOOL=y a CONFIG_CMDLINE=řetězec). Poznámka: Jádro verze 3.7 už umí načíst příkazovou řádku ze souboru, takže tam tento taneček odpadá.

Bootloader

Jako "opravdový" bootloader je možné použít elilo nebo GRUB2 (prý existuje i patchovaný GRUB 1, který umí EFI).

Elilo se chová mnohem lépe než LILO; instaluje se jednoduše zkopírováním binárky na bootovací disk (opět třeba přejmenovat na BOOTx64.efi), k němu je třeba přiložit textovou konfiguraci elilo.conf a soubory jádra (vmlinuz a případně initrd). To je vše. Elilo umí přepínat při startu mezi více jádry, ale neumí chainload, takže Windows nejde takto spustit.

Příklad elilo.conf (obšlehnutý odtud):

prompt
timeout=50
default=2639
#chooser=textmenu

image=vmlinuz-2.6.38-8-generic
        label=linux
        initrd=initrd.img-2.6.38-8-generic
        read-only
        root=/dev/sda4
        append=""

image=bzImage-2.6.39
        label=2639
        initrd=initrd.img-2.6.39
        read-only
        root=/dev/sda4
        append="reboot=a,w"

Odkazy

• Managing EFI bootloaders for Linux
• EFI System Partition Subdirectory Registry

Dodatek: Díky Tomášovi Chvátalovi (scarabeus) za rady, jak se dostat za bootloader; bez něj bych to dělal ještě měsíc a hrozně bych se u toho nas...

       

Komentáře

[Bhua]

Byla tam Windows EULA pri prvnim spusteni?

[Bluebear]

Ano, byla.

[pc2005]

Schválně zda půjde vrátit .

předinstalovanými Windows 8, která se snaží uživatele nikam jinam nepustit

MS dělá všechno proto, aby byl prošetřován EU za bundlování? Zajímavé.

[Bluebear]

Schválně zda půjde vrátit

Omlouvám se, ale to mi za ty nervy nestojí Hádám, že v tomto případě (laptop poměrně značně drahý ) jsou relativně zanedbatelnou položkou.

[Bhua]

Ja mam rad EULU, protoze umoznuje laptop si vyzkouset a pak pripadne vratit.

[xkucf03]

Přidáno do výběru.

A díky za informace, taky mne tohle v blízké době čeká (snad se mi tam ale jednou podaří rozchodit coreboot).

[pc2005]

Na stejném čipsetu?

[xkucf03]

S jiným (AMD 990FX/SB950), ale taky s UEFI. Nevím, jak to dopadne, ale IMHO je potřeba se aspoň pokusit – podporu nových desek a procesorů by to fakt chtělo.

[pc2005]

Tak UEFI v corebootu nehraje roli, jakmile vypájíš flash čip (nehledě na to, že dneska by to mělo jít In Circuit, nebo patice).

[Grunt]

Ne. Odmítám.

[Ondra]

tusite jak na tom budou novy distra (jako Fedora 18, atp)?

bude ta instalace na UEFI stejne jednoducha/blbuvzdorna jako doted na tradicnim PC, nebo odted uz budu muset pro nainstalovani GNU/Linuxu delat tohle picovani okolo?

konkretne by me zajmalo, jestli budou umet automaticky bez nastavovani bootovat z USB flashky, kdyz ji strcim do PC s UEFI (aby se nenabootovalo Win8 nebo co tam bude na disku/SSD).

[Bluebear]

tusite jak na tom budou novy distra (jako Fedora 18, atp)?

Věřím, že to brzy bude zase dobré. Implementace UEFI jsou ve skutečnosti asi tři, výrobci si je sice můžou upravit, ale to je práce a ta, jak známo, smrdí, takže stačí vyrobit bootovací médium, které podchytí odlišnosti těchto tří a bude zase dobře.

[pc2005]

Implementace UEFI jsou ve skutečnosti asi tři

Hmm aneb pro lepší kompatibilitu všechno .

[Bluebear]

Ne, v tomto případě na tom nic zlého není - UEFI má standardizované chování i ABI a tři výrobci dělají své implementace (zatím tedy vím jen o dvou, plus jedna otevřená od Intelu ("Tiano"), ale myslím, že ještě nějaký výrobce se asi objeví).

Název souboru, ze kterého se bootuje, Samsung dodržel přesně - v tom standardu se píše (prý, zatím jsem ho nečetl), že \EFI\BOOT\BOOTx64.EFI je default, ale je na implementátorovi, zda použije nějaký jiný nebo více možností.

[pc2005]

No ale pokud mám jeden mrtvej komp a půjčím si od kámoše bootovací disk, tak mě dost nasere, pokud to to bude zrovna ta druhá implementace .

[pc2005]

Jak je velkej UEFI flash čip? Je to pořád ve stejným švábu jako non UEFI BIOSy?

Mohl bys udělat flash dump?

[xkucf03]

Někde je to 8 MB (64 Mbit) a šváb je to stejný. Dump možná ani nepotřebuješ – např. Asus to má normálně na svém webu mezi aktualizacemi BIOSů.

[pc2005]

Njn asi jsem už moc paranoidní, například by byla sviňárna zalejt ten čip do epoxy (nebo podobně) a LPC piny táhnout vnitřní vrstvou desky.

[xkucf03]

To jsem si taky říkal, ale zatím doufám, že se výrobci budou chovat rozumně: když si zákazník špatně aktualizuje BIOS/UEFI nebo udělá chybu výrobce, tak se deska pošle do servisu, tam vymění švába za jiného (nebo přeflashují jinde) a je opraveno. Kdyby to nešlo, tak se musí měnit celá deska (ve značkovém servise se s tím nikdo pájet nebude, to by vypadalo neprofesionálně) a buď to zaplatí výrobce nebo zákazník – a pak hrozí, že si novou desku desku koupí u konkurence.

[gtz]

No mně něco podobného udělala grafárna (umřel BIOS) a tehdy jsem to poslal do servisu a dostal jsem nazpět novou lepší kartu. Co jsem si tehdy četl diskse někde na serverech tak se to některým kartám stávalo dost často (tehdy to tuším byl nějaký Gainward s Nvidií). No dnes myslím to nikdo moc nezkoumá ve VO se na to někdo podívá zjistí, že je to mrtvé a pošle to dodavateli. No a dodavatel to jednou měsíčně pošle dodavateli venku Takže takové začarované kolečko.

[Kvakor]

Hmmm, takže je to podobné jako na embedded ARM deskách - tam první oddíl musí být FAT (i když většinou jen FAT16) a na určitém místě (většinou rovnou v rootu) musí být nainstalovaný určitým způsobem pojmenovaný soubor, kerý je buďto rovnou jádro, nebo bootloader.

Dobrá věc je to, že to jde kompletně vypnout, včetně (U)EFI, přístup Samsungu je v tomto případě poměrně pragmatický - Microsoft nemůže nic namítat, přesto je možné instalovat alternativní OS bez toho, aby se museli dělat složité brikule typu vyndání disku nebo nahrávání podepsaného botooloaderu a jeho klíče.

PS: Docela se těším na popis toho, jak komplikované bude dostat Linux (nebo Android) do microsoftího tabletu Surface ... osobně tipuju, že do Vánoc to určitě někdo stihne.

[pc2005]

osobně tipuju, že do Vánoc to určitě někdo stihne.

Nerovná se to vlastně cracknutí UEFI ochrany pro ARM?

[Bluebear]

Nerovná se to vlastně cracknutí UEFI ochrany pro ARM?

Řekl bych, že podle toho, jakým postupem to cracknou. Pokud se někomu podaří podvrhnout nepodepsaný nebo "jinak podepsaný" bootloader (což implikuje, že daná implementace UEFI ten podpis špatně kontroluje, resp. se dá zmást natolik, že nebere v úvahu podpis), tak by to skutečně bylo cracknutí dané verze dané implementace UEFI.

[pc2005]

Zato pokud to půjde třeba přes JTAG, tak je zase secure boot zbytečnej .

[msk]

fuj